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Membrana corioalantoidea

La membrana corioalantoidea (CAM) , también conocida como corioalantoides, es una membrana altamente vascularizada que se encuentra en los huevos de ciertos amniotas como las aves y los reptiles . Está formada por la fusión de las capas mesodérmicas de dos membranas extraembrionarias : el corion y el alantoides . [1] Es el homólogo aviar de la placenta de los mamíferos . Es la membrana extraembrionaria más externa que recubre la membrana no vascular de la cáscara del huevo.

Estructura

La membrana corioalantoidea está compuesta por tres capas. La primera es el epitelio coriónico que es la capa externa presente inmediatamente debajo de la membrana de la concha. [2] Consiste en células epiteliales que surgen del ectodermo coriónico . La segunda es la capa mesodérmica intermedia que consiste en tejido mesenquimal formado por la fusión de la capa mesodérmica del corion y la capa mesodérmica del alantoides. Esta capa está altamente vascularizada y es rica en componentes del estroma . La tercera es el epitelio alantoideo que consiste en células epiteliales que surgen del ectodermo alantoideo. Forma parte de la pared del saco alantoideo.

Ambas capas epiteliales están separadas de la capa mesodérmica por membranas basales . [3]

Función

La membrana corioalantoidea realiza las siguientes funciones:

El CAM funciona como el sitio de intercambio gaseoso de oxígeno y dióxido de carbono entre el embrión en crecimiento y el medio ambiente. Los capilares sanguíneos y los senos nasales se encuentran en la capa mesodérmica intermedia, lo que permite un contacto cercano (dentro de 0,2 μm) con el aire que se encuentra en los poros de la membrana de la cáscara del huevo. [4]

La capa epitelial coriónica contiene la región transportadora de calcio del CAM, y por lo tanto es responsable del transporte de iones de calcio desde la cáscara del huevo al embrión con el propósito de osificar los huesos del embrión en desarrollo . [2] [5] El CAM también ayuda a mantener la homeostasis ácido-base en el embrión. [6] Finalmente, el epitelio alantoideo sirve como barrera para la cavidad alantoidea y actúa de manera selectivamente permeable al permitir la absorción de agua y electrolitos , además de mantener una barrera contra las toxinas y los materiales de desecho almacenados dentro de la cavidad alantoidea. [2]

Desarrollo

El desarrollo del CAM es similar al del alantoides en los mamíferos. Su crecimiento comienza a partir del día 3 del desarrollo embrionario. El desarrollo del alantoides ocurre extraembrionariamente a partir de la pared ventral del intestino posterior endodérmico . La fusión parcial del corion y el alantoides ocurre entre los días 5 y 6. Para el día 10, hay una formación extensa de la red capilar. La diferenciación completa del CAM se completa para el día 13. [7] [5]

Protocolos de cultivo

Las membranas corioalantoideas se pueden cultivar fuera (ex ovo) o dentro de la concha (in ovo).

Ex ovo

En este método, el embrión se cultiva fuera de la cáscara. En este método, los huevos se mantienen primero dentro de una incubadora humidificada durante un período de hasta 3 días, para garantizar que la posición del embrión sea opuesta a la posición en la que se romperá el huevo posteriormente. Se hace un pequeño orificio en el costado de la cámara de aire para equilibrar la presión, seguido por el rompimiento del huevo en una placa de Petri . [8]

Este método es ideal para visualizar el embrión en crecimiento y manipularlo sin limitaciones en el acceso al embrión durante las diferentes etapas de desarrollo. Sin embargo, el proceso requiere condiciones asépticas . También existen problemas asociados con la manipulación del embrión, ya que la membrana vitelina es propensa a romperse tanto durante como después del cultivo. [7]

En ovo

En este método, el embrión se cultiva dentro de los confines de la cáscara del huevo. En este método, los huevos fertilizados se hacen girar dentro de una incubadora durante tres días para evitar que el embrión se adhiera a las membranas de la cáscara. Luego se crea un orificio en la cáscara del huevo y se envuelve con una película para evitar la deshidratación y las infecciones . Luego, el huevo se mantiene en una posición estática hasta su uso posterior. Este paso evita que la CAM se adhiera a la membrana de la cáscara. El día 7 después de la fertilización , se extiende el orificio para acceder a la CAM. [9]

Este método ofrece varias ventajas sobre el método ex vivo, ya que el entorno fisiológico del embrión en desarrollo permanece prácticamente inalterado. Es más fácil mantener la esterilidad, así como la integridad del CAM y del embrión cuando están presentes dentro de la cáscara. [7] Sin embargo, se requieren buenas habilidades técnicas para este método. La presencia de la cáscara alrededor del embrión en desarrollo dificulta el acceso al embrión. También existen limitaciones en la observación y la obtención de imágenes del embrión en desarrollo.

Aplicaciones

La CAM ofrece varias características, como la facilidad de acceso y el rápido desarrollo de la estructura de la membrana, la presencia de un entorno inmunodeficiente, [10] la facilidad de visualización para técnicas de imagen que van desde la microscopía hasta las exploraciones PET. [7] Por lo tanto, constituye un modelo adecuado para una serie de aplicaciones de investigación en el campo de la investigación biológica y biomédica:

Ventajas

Las ventajas de utilizar CAM son:

Desventajas

A pesar de las numerosas ventajas, existen una serie de desventajas asociadas con el uso de CAM:

Referencias

  1. ^ Gilbert SF (2003). Biología del desarrollo (7.ª ed.). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-258-5.OCLC 51544170  .
  2. ^ abc Gabrielli MG, Accili D (21 de marzo de 2010). "La membrana corioalantoidea del pollo: un modelo de adaptación molecular, estructural y funcional al transporte de iones transepitelial y la función de barrera durante el desarrollo embrionario". Journal of Biomedicine & Biotechnology . 2010 : 940741. doi : 10.1155/2010/940741 . PMC 2842975 . PMID  20339524. 
  3. ^ Lusimbo WS, Leighton FA, Wobeser GA (mayo de 2000). "Histología y ultraestructura de la membrana corioalantoidea del ánade real (Anas platyrhynchos)". El Registro Anatómico . 259 (1): 25–34. doi :10.1002/(SICI)1097-0185(20000501)259:1<25::AID-AR3>3.0.CO;2-Y. PMID  10760740. S2CID  25097099.
  4. ^ Fáncsi T, Fehér G (junio de 1979). "Estudios ultraestructurales de la membrana corioalantoidea del embrión de pollo durante la incubación". Anatomia, Histología, Embriología . 8 (2): 151–9. doi :10.1111/j.1439-0264.1979.tb00687.x. PMID  159001. S2CID  9045456.
  5. ^ abcd Ribatti D (agosto de 2016). "La membrana corioalantoidea del embrión de pollo (CAM). Un modelo experimental multifacético". Mecanismos del desarrollo . 141 : 70–77. doi : 10.1016/j.mod.2016.05.003 . hdl : 11586/191156 . PMID  27178379. S2CID  7106191.
  6. ^ Gabrielli MG (junio de 2004). "Anhidrasas carbónicas en estructuras extraembrionarias de pollo: un papel de la CA en la reabsorción de bicarbonato a través de la membrana corioalantoidea". Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry . 19 (3): 283–6. doi :10.1080/14756360410001689568. PMID  15500002. S2CID  11697041.
  7. ^ abcdef Nowak-Sliwinska P, Segura T, Iruela-Arispe ML (octubre de 2014). "El modelo de membrana corioalantoidea de pollo en biología, medicina y bioingeniería". Angiogénesis . 17 (4): 779–804. doi :10.1007/s10456-014-9440-7. PMC 4583126 . PMID  25138280. 
  8. ^ Schomann T, Qunneis F, Widera D, Kaltschmidt C, Kaltschmidt B (11 de marzo de 2013). "Método mejorado para el cultivo ex ovo de embriones de pollo en desarrollo para xenoinjertos de células madre humanas". Stem Cells International . 2013 : 960958. doi : 10.1155/2013/960958 . PMC 3608262 . PMID  23554818. 
  9. ^ El-Ghali N, Rabadi M, Ezin AM, De Bellard ME (enero de 2010). "Nuevos métodos para manipulaciones de embriones de pollo". Microscopy Research and Technique . 73 (1): 58–66. doi :10.1002/jemt.20753. PMC 2797828 . PMID  19582831. 
  10. ^ ab Endo Y (2019). "La historia del desarrollo de modelos de xenoinjerto de tumores de embriones de pollo". The Enzymes . Vol. 46. Elsevier. págs. 11–22. doi :10.1016/bs.enz.2019.08.005. ISBN 978-0-12-817398-5. Número de identificación personal  31727272. Número de identificación personal  208036926.
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  13. ^ Ribatti D (agosto de 2018). "El uso de la membrana corioalantoidea del embrión de pollo como modelo experimental para estudiar el crecimiento del virus y probar la hipótesis de la selección clonal. La contribución de Sir Mac Farlane Burnet". Immunology Letters . 200 : 1–4. doi :10.1016/j.imlet.2018.05.005. PMID  29886119. S2CID  47013406.
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